Ter 4

ÁREA CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE CURSO: FÍSICA GRADO: 1RO

TIPOS

DE

ENERGÍA

El murciélago utiliza energía para desplazarse, diferente a la energía que tienen cada una de sus células y diferente a la de un alimento. En el caso del murciélago, la energía se manifiesta con el movimiento del animal, mientras que en las células y en los alimentos se conservará momentáneamente en su interior. Es que la energía se halla presente en todos los cuerpos y se presenta de acuerdo a la disposición y al aspecto externo e interno de los mismos. Los tipos de energía se manifiestan en los cuerpos de acuerdo a la estructura y funcionamiento de cada uno de ellos. Se puede reconocer dos tipos de energía: Energía cinética, asociada con el movimiento. Energía potencial, asociada a la energía almacenada en un cuerpo. Energía potencial.- Es aquella que se encuentra dentro del cuerpo sin manifestarse externamente. Por ejemplo, una pelota antes de ser lanzada del extremo de una mesa tiene una energía “de reserva”, que se manifestará cuando caiga de la mesa, en tanto un tanque de gasolina tiene energía potencial debido a su composición, ya que puede hacer combustión y liberar energía, que hace funcionar el motor del automóvil.

Medición de la energía potencial. – Cualquier cuerpo sobre la Tierra está sometido a las fuerzas de gravedad y por tanto, influye en el almacenamiento de la energía. Así cuando un objeto es movido a una cierta altura de la Tierra, gana energía potencial. Para medir la energía potencial de altura o gravitacional de un cuerpo se emplea la siguiente fórmula:

EP = P x h

Donde: EP = energía potencial P = peso (en Newton) h = altura (en metros) Por ejemplo, para realizar una acción con el martillo, éste se eleva, es decir se efectúa un trabajo sobre el martillo con lo que cambia su posición, debido a la fuerza ejercida sobre él, o sea, la energía potencial del martillo ha aumentado. Esta energía se puede conocer al medir la altura y calcular el peso del martillo.

UNIDAD DE MEDIDA DE LA ENERGÍA

Para medir la energía, el Sistema Internacional de Medidas (SI) utiliza como

Energía cinética.– Es la que poseen los cuerpos cuando están en movimiento y depende de la velocidad de dicho cuerpo. Por ejemplo, tiene energía cinética el agua de un río o de una catarata, un automóvil desplazándose por la carretera, un satélite en órbita o un ave en vuelo.

Un joule es el trabajo producido por una fuerza equivalente a un newton (N), unidad del peso, que se desplaza un metro en la misma dirección al punto donde se

COLEGIO PITÁGORAS

Alimento

FÍSICA 1ERGRADO - 17

calorías

joules

100 g de leche entera 62,25 cal 273,01 J 100 g de pan integral 228 cal 953,95 J 100 g de queso desnatado 68,4 cal 286,19 J 100 g de uvas 63 cal 263,6 J 100 g de naranjas 35 cal 146,4 J 100 g de manzanas 46 cal 192,5 J 100 g de plátanos 83 cal 347,3 J 100 g de zanahoria 32,78 cal 137,15 J 100 g de coliflor 22,23 cal 93 J 100 g de carne 181 cal 757 J 100 g de pollo 161 cal 673,6 J Las calorías de los alimentos pueden ser convertidas en joule para saber la cantidad de energía que adquiere el cuerpo.

ENERGÍAS ALTERNATIVAS Para evitar el daño causado al ambiente, se ha desarrollado la aplicación de energías alternativas y de esta manera se aprovechan mejor los recursos que brinda la naturaleza. Entre estas tenemos: 1-

La energía hidráulica. – es obtenida de las corrientes de los ríos, que por estar en constante movimiento tienen energía cinética.

2-

La energía de las mareas. – se produce cuando el nivel del agua sube por la fuerza de la gravedad del Sol y de la Luna, dando origen a las mareas altas.

3-

La energía geotérmica. – se produce por la transferencia de la energía del interior de la Tierra a la superficie.

4-

La energía eólica. - es producida por el viento.

5-

La energía de la biomasa.- es producida a partir de los restos orgánicos, principalmente de vegetales y animales.

OTRAS FORMAS DE ENERGÍA . – Además de las energías alternativas, existen otras manifestaciones que son importantes para el desarrollo del país. Entre éstas destacan la energía química, la eléctrica y la energía magnética. 26

COLEGIO PITÁGORAS

FÍSICA 1ERGRADO - 17

1- La energía química . – Es aquella que se produce cuando una o más sustancias reaccionan químicamente, cambiando su estructura interna y dando origen a nuevas sustancias. La energía desprendida o absorbida puede ser luminosa, eléctrica, mecánica o calórica, entre otras. 2- La energía eléctrica . – Es aquella que se produce con el movimiento de los electrones, que cargan eléctricamente a la materia. Por ejemplo, al frotar un peine con el cabello y luego producir la atracción de papelitos, ocurre una transferencia de electrones del cabello al peine, dando origen a la energía eléctrica. 3- La energía magnética . – Es aquella producida por los imanes, que se manifiesta cuando atraen algunas sustancias o ciertos cuerpos. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA . – Como sabemos y lo dijo Antoine Lavoisssier, “ la energía no puede destruirse, sólo convertirse de una forma a otra”, así cuando se enciende una linterna, no toda la energía de la pila se convierte en luz, también parte de ella se convierte en calor, lo que provoca que la linterna se caliente. Es decir la energía puede manifestarse de diferentes formas. Por ejemplo; en un automóvil, la energía química generada por la combustión de la gasolina en el motor se transforma en energía calorífica. La energía calorífica se transforma en energía cinética, que se transmite hasta la caja de cambios. Desde la caja de cambios, la energía cinética se transmite hacia las ruedas. La energía química de la batería se transforma en energía eléctrica. La energía eléctrica se transforma en energía luminosa de los faros del vehículo. La energía eléctrica se transforma en energía sonora en el claxon.

en un automóvil, la energía sufre varios procesos de transformación

A C T I V I D A D E S 1- Reflexiona y responde: ¿Crees que la energía interna de los cuerpos puede producir el cambio de estado de la materia? Justifica tu respuesta. 2- Da tres ejemplos de energía potencial y cinética, y explica sus diferencias. 3- Nombra y ubica las ciudades donde se encuentran los volcanes que existen en el Perú. 4- Enumera los deportes de aventura que utilizan energía eólica. 5- ¿Cómo crees que se puede utilizar la energía de la biomasa en el Perú. 6- Señala un ejemplo de la transformación de energía eléctrica en sonora. 7- Describe las transformaciones de la energía que se producen cuando una lámpara eléctrica se encuentra en funcionamiento. 27

COLEGIO PITÁGORAS

FÍSICA 1ERGRADO - 17

8- Ilustra el tema con fotografías y ejemplos de las energías alternativas. 9- Completa los espacios en blanco: a) La energía representada por el flujo de electrones a través de un conductor se llama energía .............................. b) ........................................... es una fuente no convencional de energía. c) La luces en la ciudad se transforman de energía ................................... a energía ..................................... d) Las plantas obtienen su energía del ................................ y lo transforman en energía ....................................... e) El movimiento del aire se llama energía ............................................ f) Cuando te alimentas obtienes energía .............................................. 10- Lee la siguiente rejilla de conceptos y resuelve 1- Energía química

2- Energía nuclear

3- Electricidad

4- Radioactividad

5- Reacción química

6- Combustión

7- Petróleo

8- Calor

9- Automóvil

* * * *

Escribe la relación entre 1; 5 y 3. Explica la relación entre 2;4 y 8. Redacta una oración con 7; 6 y 9. Elabora un mapa conceptual relacionado con la energía, utilizando las casillas consideres necesarias.

AREA 28

COLEGIO PITÁGORAS

FÍSICA 1ERGRADO - 17

CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE CURSO: FISICA GRADO: PRIMER AÑO SEMANA: 2da.

LA

ENERGIA Y LOS CAMBIOS DE LA MATERIA

En la naturaleza, la energía y la materias se encuentran asociadas interrelacionándose entre si. La energía puede actuar directamente sobre los cuerpos produciendo diversidad de cambios. Estas cambios pueden ser físicos y químicos.

La energía produce cambios físicos La variación de energía en las características y propiedades físicas de la materia, sin modificar su estructura y composición interna. Así por ejemplo, la energía calorífica puede producir el cambio de estado de los cuerpos, como ocurre en el ciclo del agua. El calor calienta las aguas del mar, océanos y ríos, produciendo la evaporación; al variar la energía calorífica se producen la condensación primero y luego la lluvia. Otro de los efectos que el calor produce en los cuerpos es la dilatación de los mismos, como sucede con los rieles de los ferrocarriles durante la época del verano. Además, el calor actualmente está produciendo el lento deshielo de los polos, de los glaciares y de los nevados de las altas montañas. Por otra parte, la energía luminosa produce la contracción y dilatación de la pupila durante la observación de los objetos. La energía eólica transforma las leves corrientes de aire en gigantescos huracanes, que son tormentas tropicales con fuertes vientos que circulan alrededor de un área de baja presión. Estos fenómenos resultan del proceso natural que la Tierra realiza para transportar el exceso de calor del área tropical hacia las regiones mas frías. La energía geotérmica produce la aparición de géiseres o aguas termales, es decir, el cambio de las sustancias gaseosas al estado líquido.

La energía produce cambios químicos La energía también puede transformar a la materia en su estructura interna, produciendo cambios químicos y creando, así nuevas sustancias. 29

COLEGIO PITÁGORAS

FÍSICA 1ERGRADO - 17

He aquí algunos ejemplos: Si aplicamos energía calorífica al gas propano que se encuentra encerrado en un balón, éste tratará de expandirse rompiendo las paredes del envase. Afuera, se combinará con oxígeno del ambiente, transformándose en una nueva sustancia que es el dióxido de carbono y desprendiendo gran cantidad de calor. Cuando la combinación de una sustancia con el oxígeno es muy rápida, se produce energía calorífica y luminosa (flama). Esta transformación se conoce como combustión. A C T I V I D A D E S 1- Da cinco ejemplos de fenómenos físicos que sucedan en tu vida cotidiana. Ilustra 2- Lee y responde. Los fenómenos físicos pueden ser naturales o artificiales . Serán naturales cuando se producen sin la intervención del ser humano y artificiales cuando éste interviene. ¿Crees que los fenómenos naturales son favorables para el ambiente? ¿Por qué? ¿Se pueden prevenir las consecuencias de un fenómeno natural? Los fenómenos físicos provocados por el ser humano ¿afectan al ambiente? 3- Presenta Ilustra.

cinco ejemplos de fenómenos químicos que sucedan en la vida cotidiana.

30